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吴知才:从组学到创新标志物临床转化

2024-3-18 14:40| 编辑: 归去来兮| 查看: 491| 评论: 0|来源: 陈在不在 | 作者:吴知才

摘要: 后疫情时代,大众对自身健康的更多关注,涌现诸多未被满足的临床痛点。


一、诊断标志物现状

后疫情时代,大众对自身健康的更多关注,涌现诸多未被满足的临床痛点。

很多疾病都缺乏准确且高效的临床诊断标志物,比如:

▸糖尿病并发冠心病超过40%,但诊断率只有6%,因为缺乏血清学诊断标志物导至不能提前筛查或者诊断该部分高危人群;

▸暴发性心肌炎因为其高临床死亡率和缺乏明确的血清学诊断标志物,且现有的诊断低效导至很多急性病人不能精准诊断和精准治疗;

▸在肿瘤诊断领域,很多经典肿瘤标志物精准诊断对应疾病的效果并没有那么准确,只能做到一个基础的辅助诊断,比如卵巢癌用单指标CA125的检测;

▸阿尔茨海默症(AD)作为神经性老年疾病一直缺乏早期提前诊断的精准标志物,全球每年因为该疾病付出了巨大的社会成本等等。

临床上类似于以上疾病的未被解决的痛点需求还非常的多,急需学术界从底层机制上的创新发现,解决没有准确的血清学诊断标志物技术难题。

在IVD产业界,化学发光属于诊断领域最大的市场,该领域存在两个维度的创新需求:

其一,是硬件平台的竞争,如快速的化学发光平台和流水线平台等;

其二,是应用领域和标志物菜单的竞争,如肿瘤标志物、甲状腺功能和心血管快诊等领域,以及各领域内创新诊断标志物的挖掘。

几十年来,化学发光菜单一直缺乏新的重磅标志物出现,平台菜单的同质化非常严重,导至各厂家只能在硬件的快速迭代这个维度去无序竞争。在国产化替代方向,因为进口的四大家在硬件平台的优势已经遥遥领先,以同质化菜单为基础的低价竞争去完成快速的国产化替代显然是不现实的。

那么,未来解决中国特色的临床痛点需求的新标志物就显得尤为迫切了,从技术、工具和平台的更新迭代去支撑新标志物的转化,无论是对痛点缠身的临床还是极度内卷的产业都会带来新的希望。


二、组学研究在新标志物转化中的价值

组学技术是近年来生命科学领域中快速发展的一个分支,主要包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等。

组学技术的发展和应用,为我们深入探索生命的本质和了解疾病的机制提供了更加全面和系统的手段。基因组测序技术与蛋白组学发现技术的不断创新迭代,为各种疾病新标志物的发现奠定了技术基础,最近十来年在基因组层面诞生了类似NIPT和肿瘤甲基化早筛等市场爆款产品。但是,在其他组学方向很少有爆款标志物的出现,某种程度上还是组学技术的更新迭代没有到质变的时刻。

代谢组和转录组等技术因为硬件平台和操作流程本身太过复杂,即使有重磅标志物在临床转化上也面临着巨大的挑战。

血浆蛋白组方向,在质谱技术风行的过去几十年,各种新标志物的报道文献达几十万篇,但鲜有重磅诊断标志物被临床转化。

在低丰度蛋白上,质谱的准确性和可重复性都面临着挑战。

最近新出来的几个替代质谱的蛋白组技术值得我们重点关注。

Olink的PEA技术结合了抗体夹心与NGS测序,某种程度上克服了质谱的低丰度蛋白不稳定性问题,且还能实现超过5000种不同蛋白质的检测。

SomaLogic公司推出的SomaScan Assay,利用核酸适配体与目标蛋白质的特异性结合来代替抗体,55微升的血浆或血清样本,一次可以检测11000种蛋白标志物。

SomaScan原理


Quanterix公司最新推出的基于SimoA(单分子)技术的桌面型分析仪,大大提高了检测灵敏度(高于ELISA一千倍),且同时可以检测6种蛋白,全球在AD早筛领域对此平台寄予厚望。

SimoA原理


以上三个技术平台还停留在科学研究领域,在全球各种队列研究中挖掘了海量的创新标志物,但是由于他们平台的IVD化程度不高,很难像化学发光和POCT等成熟平台一样快速地进入医学检验科室,大量的临床转化还都以LDT的形式存在,并没有得到普及。

最近十年流行起来的血浆外泌体组学检测技术也在快速技术迭代,因为在传统的化学发光领域,常规检测菜单已经很难得到新标志物的扩张,但是外泌体领域新标志物的挖掘才刚刚开始,血浆组外泌体检测技术必将在临床得到广泛的应用。

今年2月份,由上海思路迪推出的全球首款基于外泌体技术的卵巢癌检测试剂盒获批上市,可谓该领域的重要标志性事件。试剂盒为三个肿瘤标志物的联合检测,包括新标志物C5a。临床数据显示该产品在卵巢癌早期诊断上具有优异性能,Ⅰ期灵敏度接近90%,总体灵敏度超过95%,市场对于更多的外泌体血浆组新标志物的出现充满信心。

思路迪外泌体新标志物试剂盒


综上所述,替代传统质谱平台的技术不断涌现,基于这些新技术平台下的大量的文献报道都有一个共同特征,区别于传统发光,多重标志物诊断某一特定疾病的时代来临,且急需一个更适合IVD场景的平台承接这些新标志物的转化,自动化流式荧光在低丰度蛋白灵敏度和检测的多重性上都值得期待。


三、检测工具标准化在新标志物转化中的价值

在血浆组新标志物转化研究过程当中还面临一个巨大的挑战,就是试剂的不标准化,很多科研试剂并没有经过严格的质量控制,且存在的形式也不是临床要求标准,比如抗体和ELISA检测试剂。

因为科研检测的多样性,很多抗体都是多克隆抗体的形式存在,且质量和稳定性大多经不起考验,往往科学家发表文献的数据在IVD转化过程中难以重现甚至出现结果相反的趋势,核心原因还是科研工具和IVD检测工具的不统一所导至,用IVD的标准反向标准化科研抗体与ELISA等试剂,将大大促进临床新标志物的转化。

另外,一些组学领域的新技术因为其技术原理操作本身的复杂性,即使有重磅标志物落地也很难IVD化,NGS测序平台入院难就是如此。

传统化学发光在过去几十年快速技术迭代,在超高速与流水线等领域已经落地并非常稳固,无形中给各新技术平台建立了行业标准,新技术平台自身的技术迭代去迎合IVD临床检测的需求显得尤为重要,虽然依然困难重重。


四、流式荧光在新标志物转化中的价值

新纵科即将上市的全自动流式荧光平


流式荧光检测技术作为一项新的技术平台,近几年来一直被IVD市场所重点关注,但是还仅仅停留在肿标、自免、细胞因子等传统应用领域,且基本上是作为化学发光的一个补充角色出现,并不能对市场格局造成多大的影响力。

是确实和以上一些新的技术平台相比,它的自动化程度和检验领域的市场接受度是最接近化学发光平台的,且这个平台的特色就是能实现单管多重检测,灵敏度上虽然和单分子平台有差距,但是和发光平台是无限接近的。

如果在这个平台上加上抗原抗体试剂和编码微球的IVD标准化,去承接从各种组学落地的多重新标志物将具备可能。

如果能快速建设血浆组诊断抗体库,且覆盖范围和科研组学各新技术平台是一个数量级别,那么这个平台应该是现阶段承接从科研新标志物发现到临床转化最好的平台了,只有实现这个点的突破,未来流式荧光才能真正意义成为临床诊断市场的一个主角。

临床创新标志物引领行业,流式荧光未来可期。



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